综述实例（综述与述评高德利）
综述实例（综述与述评高德利）最初人们只能打简单的直井，后来随着钻井技术的发展，按照预定轨道钻进的定向钻井就应运而生了。对于复杂结构井而言，其定向钻井设计与控制具有较大难度，一旦发生偏差或失控，将会造成巨大损失。为此，逐渐发展形成了一系列定向钻井理论与方法，包括井眼轨迹预测与控制、井下管柱摩阻/扭矩预测、定向钻井大位移延伸极限预测等关键内容，为复杂结构井定向钻井的优化设计与安全高效控制提供了科学依据。定向钻井，就是控制钻头按照设计轨道或地质导向破岩钻进，力求安全高效钻达地下预定目标，是复杂结构井工程的关键核心技术之一。“井”是人类勘探开发地球中矿产资源不可或缺的信息和物质通道，所谓“油气井”，就是专门用来勘探开发地下油气资源的“井”。以水平井为基本特征的复杂结构井，包括大位移水平井、双水平井、U形水平井、多分支水平井及丛式水平井等（图1），是高效开发低渗透（特低渗透）、非常规、海洋及深层等复杂油气田的先进井型技术，在国
全文刊载于《前瞻科技》2023年第2期"油气钻采科学技术专刊”。
文章摘要
以水平井为基本特征的复杂结构井是低渗透、非常规、海洋及深层等复杂油气田高效开发的先进井型技术，在国内外备受关注。文章介绍了复杂结构井的基本概念及应用场景，梳理了复杂结构井定向钻井理论与技术的若干重要进展，主要包括旋转导向钻井、磁导向钻井及大位移钻井等定向钻井技术，分析了复杂结构井定向钻井面临的技术挑战，提出了相应的对策与建议，以期为中国复杂结构井定向钻井理论与技术创新发展提供参考。
文章速览
“井”是人类勘探开发地球中矿产资源不可或缺的信息和物质通道，所谓“油气井”，就是专门用来勘探开发地下油气资源的“井”。以水平井为基本特征的复杂结构井，包括大位移水平井、双水平井、U形水平井、多分支水平井及丛式水平井等（图1），是高效开发低渗透（特低渗透）、非常规、海洋及深层等复杂油气田的先进井型技术，在国内外备受关注。应用复杂结构井可有效扩大储层泄油气面积、连通断块构造及实现储层应力卸载等，最大程度地疏通油气“管道”及改善储层渗透率等，从而有利于大幅度提高油气田的单井产能及最终采收率；在海洋、滩海、湖泊及山区等复杂区块，可以发挥大位移水平井与多分支水平井的独特作用，达到基于同一个井台扩大开发控制范围、实现“水域油气陆地开采”及提高油气田综合开发效益等目标；在边水、底水及注水开发等复杂油藏的开发工程中应用复杂结构井，可以有效减缓水流突进及改善油藏渗流剖面等，达到控水增油的目的；对于低渗透（特低渗透）、页岩、致密等难开采油气储量，通过水平井定向钻井与大规模多级体积压裂可获得良好的开发效果；采用双水平井、U形井等井型技术，可高效开发重油和油砂、油页岩及天然气水合物等“固态”油气资源，使地下固态能源资源原位转化为液态或气态后采出地面。另外，采用复杂结构井还可以实现井下流体分离、救援井、陆-海管线连接及管道穿越等工程目标。总之，在未来的复杂油气田高效开发中，复杂结构井及其工程技术将具有广阔的应用前景。
图1 典型的复杂结构井示例
1 复杂结构井定向钻井的基本概念
定向钻井，就是控制钻头按照设计轨道或地质导向破岩钻进，力求安全高效钻达地下预定目标，是复杂结构井工程的关键核心技术之一。
最初人们只能打简单的直井，后来随着钻井技术的发展，按照预定轨道钻进的定向钻井就应运而生了。对于复杂结构井而言，其定向钻井设计与控制具有较大难度，一旦发生偏差或失控，将会造成巨大损失。为此，逐渐发展形成了一系列定向钻井理论与方法，包括井眼轨迹预测与控制、井下管柱摩阻/扭矩预测、定向钻井大位移延伸极限预测等关键内容，为复杂结构井定向钻井的优化设计与安全高效控制提供了科学依据。
井眼轨迹预测与控制，是复杂结构井工程涉及的关键核心技术问题之一，在国内外受到普遍重视。关于井眼轨迹控制问题的研究，迄今已有70多年的发展历史。在20世纪五六十年代，“防斜打直”是研究热点，主要实现又快又直地钻成直井；自70年代以来，随着定向井、水平井、大位移井等复杂结构井的发展，研究重心转移到定向井轨迹控制问题，重点实现“指到哪，就打到哪”，保证钻头沿着预定的设计轨道钻进，对井斜角和井斜方位角的控制提出了严格要求。因此，定向井轨迹控制是一个更为复杂的技术问题。
定向井轨迹的形成是钻头与地层相互作用的结果（图2）。钻井中所遇到的地层通常具有明显的各向异性特征，如岩石可钻性、硬度等参数与方向密切相关，称之为地层各向异性。对于正交各向异性地层而言，可产生12种不同规律的井斜效应。同时，钻井中所使用钻头的破岩效率在其轴向和侧向之间存在差异，称为钻头各向异性。由于地层各向异性和钻头各向异性的影响，钻进方向与机械合力方向或钻头轴线方向通常不一致。因此，在井眼轨迹预测和控制计算中，必须充分考虑钻头和地层的各向异性钻井特性。20世纪50年代，Lubinski等首次建立了地层的各向异性钻井理论。后续，有关专家和学者在底部钻具组合力学、钻头与地层相互作用及井眼轨迹预测方法等方面取得了许多创新性成果。笔者团队建立了钻头与正交各向异性地层的相互作用模型，首次提出了有效钻力的新概念，构建了正交各向异性钻井理论与井眼轨迹控制技术体系，为定向钻井轨迹控制奠定了重要基础。
图2 定向钻井中钻头与地层的相互作用
井下管柱摩阻和扭矩，分别是指井下管柱在井眼内轴向运动时产生的轴向阻力和旋转运动时产生的扭矩损失。井下管柱摩阻/扭矩计算在复杂结构井钻井优化设计与安全控制中具有重要意义。钻机适应性评估、井眼轨迹优化设计、防磨减阻工具的合理安放设计与使用效果评价、完井管柱下入可行性分析等问题，都与井下管柱摩阻/扭矩分布预测密切相关。20世纪80年代，Johancsik等建立了经典的井下管柱摩阻/扭矩模型（软绳模型），该模型将井下管柱简化为无抗弯刚度的绳索。Ho为克服软绳模型中忽略管柱刚度的缺点，将管柱视为弹性细杆，建立了刚杆模型。其他学者在此基础上也开展了大量的完善工作，深入研究了管柱屈曲效应、接头效应下摩阻/扭矩预测问题等。对于长水平井或者大位移井定向钻井而言，井下管柱屈曲问题比较突出。井下管柱屈曲是指管柱上轴向压力达到某一临界值时，受井眼约束管柱变形由一种构型突变进入另外一种构型的不稳定性问题。井下管柱发生屈曲后会导致在管柱上产生附加高摩阻，高摩阻反过来又会加剧管柱屈曲问题，两者存在正反馈的耦合作用，从而严重限制管柱在井眼内的安全高效作业极限。
由于影响井下管柱摩阻/扭矩的因素较多，现有的相关计算模型还不能完全考虑这些因素，从而影响了井下管柱摩阻/扭矩的计算精度。例如，目前的井下管柱摩阻/扭矩模型中假定井眼是理想清洁的，无岩屑床存在。然而，实际定向钻井井眼中岩屑床的存在是难以避免的，尤其在大位移井、长水平段定向钻井中岩屑床问题更加突出。因此，为了适应复杂结构井工程设计与控制要求，需要在井下管柱摩阻/扭矩模型中尽可能多地考虑诸多因素的影响，进一步提高井下管柱摩阻/扭矩的预测精度，以便提高相关设计与控制水平。
2 技术发展现状
2.1 旋转导向钻井技术
迄今，定向钻井轨迹控制已经历了4代技术迭代与升级。第一代定向控制技术利用一些特殊的工具和技术措施来控制井眼轨迹，主要方法是通过改变钻具组合或使用造斜器来改变工具轴线与井眼轴线的偏离程度。这种方式只能实现简单的定向控制，井斜方位控制能力不足。第二代定向控制技术以涡轮钻具、螺杆钻具、测斜仪等工具为代表。螺杆钻具和涡轮钻具通过钻井液能量配合其他工具（弯钻杆、弯接头、偏心接头等）来达到控制井眼轨迹的效果。第三代定向控制技术是以随钻测量工具和井下带弯接头动力钻具或弯外壳螺杆钻具为代表，定向钻井轨迹测量精度大幅度提高，并且实现了随钻定向控制。目前，第三代技术仍是定向井与水平井定向钻井轨迹控制的主流技术。
第四代定向钻井轨迹控制技术工具的典型代表是旋转导向钻井系统。旋转导向钻井系统，是一种可以在钻柱旋转时实时控制井眼轨迹的导向钻井系统，它类似于航天领域的导弹制导系统，可以自动控制钻头在油气储层中穿行。与常规定向控制工具相比，旋转导向钻井系统在轨迹控制精度、钻井时效、井身质量等方面具有显著优势，是现代定向钻井技术的发展方向。当前旋转导向钻井系统与控制技术以美国的斯伦贝谢、贝克休斯、哈里伯顿公司等国际能源技术服务公司的产品为主，代表了当今世界的最高水平。这3家公司占据了全球近80%的定向钻井技术服务市场份额，垄断这一技术领域已长达20多年。中国在该项技术上起步较晚，20世纪末国内开始跟踪研究，在“十二五”期间取得了长足进步。目前，国内多家单位已成功研制了旋转导向钻井系统。
旋转导向钻井系统主要由井下系统和地面设备两部分组成。井下系统包括钻头、旋转导向、提速工具、钻井参数测量、随钻测量（Measurement While Drilling MWD）、随钻测井（Logging While Drilling LWD）、数据传输等关键组件；地面设备主要包括井场地面系统、指令下传装置、数据遥传网络及远程决策支持系统等（图3）。随钻测量仪器用来测量井眼轨迹与工具姿态信息，包括井斜、井斜方位及工具面（装置角）。随钻测井仪器用来测量地层岩性、孔隙度、渗透率、应力等地质信息，并对地层特性进行实时评价。旋转导向钻井系统用来控制井眼轨迹，使实钻轨迹按设计轨道或地质导向定向钻进。
图3 旋转导向钻井系统组成
旋转导向钻井系统按其工作原理可分为两大类：推靠式和指向式。其中，推靠式旋转导向系统通过推靠井壁获得反作用力，借助于井壁的反作用力迫使钻头偏斜；推靠式又可分为静态推靠式和动态推靠式，其中静态推靠式以贝克休斯公司的AutoTrak为代表，该工具通过控制3个推靠臂的推靠力来调整推靠合力的大小和方向，从而实现对钻头偏斜的控制。与静态推靠式相对应的是动态推靠式，以斯伦贝谢公司的Power Driver系列为代表，该系统通过控制3个推靠臂依次拍击井壁同一个部位而获得持续的反作用力，从而实现导向控制。
指向式旋转导向系统的工作原理不同于推靠式，它通过控制钻头偏转方向，使钻头指向某个井斜方位而实现导向。指向式又分为动态指向式和静态指向式两种，其中静态指向式以哈里伯顿公司的Geo-Pilot系统为代表，该工具通过控制2个偏心环的旋转，带动驱动轴偏离钻具中心，钻头产生偏斜而实现导向控制；动态指向式以斯伦贝谢公司的Xceed为代表，它通过调整伺服马达的转速，就可以控制导向轴偏转的方向，从而实现导向控制。
2.2 磁导向钻井技术
在复杂结构井定向钻井过程中要求精确测量邻井距离，以使相邻两口井连通或按设计间距定向钻进。传统的测斜工具与邻井距离扫描计算存在误差累积的缺点，难以满足实际的测控精度要求。磁导向钻井技术是利用磁测距工具来直接测量邻井信号源的距离和方位，避免井眼轨迹测量误差的累积，可以满足邻井距离精确测控的技术要求，已成为复杂结构井定向钻井不可或缺的关键核心技术之一。
磁导向钻井技术的发明，最初是为了处理井喷事故，引导救援井与事故井的有效连通。20世纪70年代初，壳牌公司通过利用新型磁强计测量事故井套管的剩余磁场，判断事故井到救援井的距离与方位。1980年，West等研发了ELREC（Extended Lateral Range Electrical Conductivity）工具，从而显著提高了救援井与事故井轨迹相交的成功率，该工具后来改称为Wellspot。Wellspot的工作原理为：首先在事故井管柱上产生电流，事故井周围激励出交变磁场，然后再由救援井中的探管检测该交变磁场，并计算救援井到事故井的距离和方位（图4（a））。1992年，Kuckes提出利用磁场强度梯度来确定救援井与事故井的矢量距离，并研发了Wellspot RGR（Wellspot Radial Gradient Ranging）工具，进一步提高了测距精度。2010年，在墨西哥湾“深水地平线”钻井平台井喷事故处理中，利用Wellspot、Wellspot RGR和WSAB（Wellspot at Bit）等工具成功引导了救援井与事故井的轨迹相交。目前，Wellspot系列工具仍是引导救援井与事故井连通的有效工具。
图4 主动磁导向工具的工作原理
Kuckes等还发明了其他类型的磁导向工具，并在丛式井防碰、双水平井、水平连通井等定向钻井工程得到了广泛应用。1990年，他们申请了SWG（Single Wire Guidance）工具的专利用于邻井防碰，该工具利用下入已钻井中的通电电缆作为磁源。1993年，研发了MGT（Magnetic Guidance Tool）工具，该工具以下入已钻井中的通电螺线管作为磁源，并首次用于重油双水平井定向钻井。此后，为了实现双水平井磁导向钻井的近钻头探测，研发出RMRS（Rotating Magnet Ranging System）工具，并在煤层气水平连通井定向钻井中得到了大量应用。RMRS的工作原理为：磁源是正钻井中与钻头连接的永磁短节，探管下入已钻井中，钻井过程中利用探管探测由永磁短节产生的磁场，并计算两口井之间的距离和方位（图4（b））。另外，国外其他技术公司也对磁导向技术进行了研究。例如，SDI（Scientific Drilling International）公司研发了MagTraC随钻测距工具。
中国自2004年在煤层气开发中引进并应用RMRS工具以来，积极开展了磁导向钻井技术研究。笔者团队在井下磁信标、弱磁探测仪、测距算法及纠偏控制等方面取得了一系列研究成果，研发的邻井距离随钻电磁探测系统已在双水平井和水平连通井定向钻井工程中取得了显著应用实效，静磁随钻探测测距系统在页岩气丛式水平井中获得了成功试验，救援井与事故井连通探测系统样机也在模拟井实验中得到了验证。另外，国内有几个企业以现场应用为主也正在积极开展一些相关技术研究与实践。
2.3 大位移定向钻井技术
大位移井是指水平位移与垂直深度之比（简称水垂比）或水平位移与测深之比（简称测垂比）≥2且测深>3 km的井，水垂比>3的井称为高水垂比大位移井（图5）。大位移定向钻井是挑战定向钻井极限的前沿技术。
图5 大位移定向钻井示意图
大位移井最早出现于20世纪20年代，美国首次在加利福尼亚州从陆地钻大位移井以开发海上油气田。进入80年代后，大位移钻井技术得到了长足的发展，创造了一系列大位移井测深、水平位移或水垂比的世界纪录。1999年，英国BP公司在Wytch Farm油田钻成了M16井，创造了新的大位移井世界纪录（井深11278 m，水平位移10728 m，水垂比6.55）；2013年，美国Exxon Mobil公司在萨哈林地区钻成了Z-42井，创造了井深（12700 m）最深和水平位移（11739 m）最长的世界纪录，水垂比达到5.02；目前，创世界纪录的大位移井主要集中于英国的Wytch Farm、俄罗斯的萨哈林及美国的墨西哥湾等地区。中国的大位移井技术也取得了很大的进展，相继在南海东部西江24-1油田和流花11-1油田钻成了XJ24-3-A1四大位移井（水平位移8063 m，创造了当时水平位移世界纪录）和B3ERW四大位移井（水垂比4.58，创造当时水垂比最大国内纪录），但与国际最高纪录相比还存在一定的差距。
在特定的主观和客观约束条件下，任何一口大位移井的钻井作业井深都存在一个极限值，称为大位移钻井延伸极限。大位移钻井延伸极限与相应的技术、装备、服役环境及作业参数等诸多因素密切相关，是一个复杂的约束优化问题，目前仍然难以准确预测与控制。
在实际的大位移钻井工程中需要考虑3种极限状态，包括裸眼延伸极限、机械延伸极限及水力延伸极限。裸眼延伸极限是指裸眼段不发生井眼失稳所能钻达的最大井深，主要取决于实钻地层的安全钻井密度窗口及钻井环空流体压耗的控制水平；水力延伸极限是指能够保证正常的钻井流体循环和井眼清洁条件下实钻井眼的最大长度，主要取决于钻井泵功率、钻柱和地面管汇、水力参数、机械钻速等约束条件；机械延伸极限是指钻井系统在机械性能上可以安全钻达的最大井深，主要取决于导向控制模式、管材强度、管柱载荷、钻机驱动能力等。在大位移钻井优化设计与风险控制中，应根据具体的约束条件定量评估相应的裸眼、机械及水力等延伸极限值，并取其最小者作为大位移钻井延伸极限的可允许值。
3 技术发展趋势及挑战
随着中国油气勘探开发不断向深水、深层及非常规领域拓展，复杂结构井定向钻井技术面临着更加严峻的挑战。与此同时，随着信息、材料、大数据、人工智能、机电液一体化控制等相关技术的创新与应用，复杂结构井定向钻井技术也将不断取得进步，特别是信息化与智能化程度。
3.1 旋转导向钻井技术
目前，旋转导向钻井技术呈现出作业高效化、测量多样化、传输高速化、井筒数字化、决策智能化、适应全域化等发展趋势。作业高效化是指在满足轨迹控制需求的基础上对钻井时效的要求越来越高，提高机械钻速与一趟钻作业成功率将越来越受重视，因而对旋转导向钻井系统的可靠性提出了更高的要求。测量多样化是指随钻过程中几何、地质、力学等测量数据的类型不断增多，随钻测井除四条线、声波、核磁之外，随钻地层测压、随钻井壁取芯、随钻电成像等也将应运而生。随着传感器技术的突破，高温和微型化得到有效解决，将会有更多的测量模块前移到近钻头位置。传输高速化是指测量数据从井下传到地面的速度不断提高。大量的随钻测井数据要传输到地面，现有的泥浆脉冲传输技术难以满足要求。随着智能钻杆、光纤通信、量子通信等技术的发展，高速传输技术可望取得重大突破。
井筒数字化是指基于大数据和数字孪生技术的应用，可对地层和钻井过程进行实时监测，并利用测量数据建立数字井筒，最终达到虚实动态交互。井筒数字化，一方面，需要对钻井过程中钻具力学行为及其与地层相互作用有较全面的机制认识，建立完善的井筒多参数量化评价体系和指标；另一方面，大量的数据要从井下实时传到地面，并进行井筒建模及虚拟仿真，则需要高速率传输系统与三维动态建模技术。决策智能化是指将钻井参数、轨迹控制、钻机控制集成起来，让井下计算机自动跟踪轨迹，自动调整钻井参数，以实现定向钻井过程最优化。随着大数据和云计算的应用，实时可视化地质建模、工程数据监测等技术的实现，智能专家决策系统将极大地提高旋转导向钻井的智能化程度与作业效率。
适应全域化是指旋转导向系统对于各类复杂地层及作业工况的适应性，是考验旋转导向钻井技术装备的一个重要指标。目前，推靠式旋转导向钻井系统对地层依赖性较大，在中硬地层中可实现较高的造斜率，而在软地层存在造斜率低的问题。指向式旋转导向对地层的依赖性较小，更适用于中软地层的轨迹控制，但是工具的整体造斜率不够高，难以满足高造斜率轨迹控制需求。随着作业井深的不断增加，超高温、超高压等恶劣工况更加多见，对具备全地层、全工况适应能力和一趟钻作业能力的旋转导向钻井技术的需求越来越迫切。适应全域化，一方面，需要对地层有全面的认识，提前获取地层的各种数据；另一方面，井下仪器要对地层有足够的自适应能力，能够根据地层特性进行合理的自我调整。
3.2 磁导向钻井技术
自救援井工程对邻井距离精确测控提出需求以来，磁导向钻井技术的研究不断取得新的突破，促进了复杂结构井工程技术的发展。根据磁场激励方式的不同，磁导向钻井技术分为主动磁导向钻井技术和被动磁导向钻井技术。以MagTraC工具为代表的被动磁导向钻井技术，是以自身具有剩磁的井下管柱作为磁源，测距过程不影响已钻井眼的正常作业，但测量结果易受到其他铁磁物质干扰的影响，主要适用于丛式井防碰。以RMRS、MGT、Wellspot为代表的主动磁导向钻井技术，其测距范围大、测距精度高，磁源是正钻井中的永磁短节、通电螺线管、已钻井眼中带电管柱等，这些磁源不仅可以人为改变其磁场强度，而且可以产生交变磁场。
然而，以永磁短节和通电螺线管作为磁源的主动磁导向技术，需要在正钻井眼和已钻井眼中都下入仪器，主要用于双水平井和水平连通井定向钻井工程；而以带电管柱作为磁源的主动磁导向技术，存在不能随钻测距、测量工艺复杂、耗时长等缺点。同时，为适应难开采油气资源的高效开发，复杂结构井工程对磁导向钻井技术的探测范围、测量精度、适用工况等不断提出新的更高的要求。而且，随着井深的增加，井下的高温和高压环境对磁导向钻井的井下设备耐温和承压性能也不断提出新的技术挑战。特别是，高精度磁通门传感器的温漂误差使得磁导向钻井系统耐温性能面临更严峻的技术挑战。因此，未来磁导向钻井技术将向着兼具更多技术优势、适用更多井型复杂结构井的方向发展。
3.3 大位移钻井技术
近年来，大位移钻井技术与装备水平得到不断提高，大位移井的井深与水垂比纪录不断被刷新，大位移井的用途也越来越广泛。例如，随着中国渤海油田开发的不断深入，需要动用越来越多储量规模小、经济性差的边际油田，同时还受渔业环保、通航、军事区等诸多因素的限制，大位移钻井技术创新将成为该地区油气资源安全高效开发的关键所在。再如，中国川渝山区页岩气田开发面临着交通运输难、生态环境脆弱、管网建设成本高等一系列挑战，未来需要重点发展大型丛式水平井页岩气开发模式。通过实施大型丛式水平井工程，可以增加单个井台的水平井布井数量，并要求每一口水平井尽可能“打得更远”，接近或者达到大位移水平井的井眼指标，以大幅度提高单个井台的开发控制范围并减少井台个数，实现节约土地、保护环境及降本增效的山区页岩气田高效绿色开发目标。
大位移钻井具有约束因素多、施工难度大、作业风险高等复杂特征，其安全高效作业面临着诸多挑战。例如，大位移井大斜度井眼延伸长，井下管柱容易屈曲而产生高摩阻（图5），导致管柱安全作业难度大；大斜度段大尺寸井眼中流体返速低，岩屑传输效应弱，井眼清洁困难，导致岩屑阻卡风险高；大斜度段地层的安全钻井压力窗口基本不变，但流体循环压耗高且波动大，导致井壁失稳风险高。上述任何一类复杂问题的发生，轻则影响大位移钻井施工进度，重则可能导致重大工程事故和巨大经济损失。
对于浅层大位移井而言，井下管柱运动摩阻高与管柱下入重力小的矛盾、地层安全钻井密度窗口基本不变与钻井流体循环压耗不断增大的矛盾等，都是限制大位移钻井延伸极限的重要因素。对于中深层大位移井而言，井下管柱旋转高扭矩与地面钻机额定扭矩之间的矛盾、井眼清洁所需的高排量与钻井泵额定功率之间的矛盾、大斜度井眼中岩屑阻卡问题等主要的限制因素，必须在工程设计控制中加以考虑。对于深层大位移井而言，主要的限制因素包括井下管柱上提所需高拉力与钻机额定提升能力之间的矛盾、地层窄安全钻井压力窗口与流体循环压耗波动大的矛盾等。对于不同类型的井而言，由于定向钻井延伸极限的主要约束机制与限制因素各不相同，因而未来需要发展相适应的大位移钻井技术体系。
4 建议
（1）定向钻井系统在满足轨迹控制需求时，还必须适用高温高压复杂环境，并力求使钻井效率更高、一趟钻作业进尺更多。因此，未来新一代旋转导向钻井系统应具有更高的定向钻井造斜能力与提速性能以及地层适应能力，同时能够满足高温高压工况的作业条件。
（2）高温高压工况给磁导向钻井电磁探测仪器的耐温性能带来严峻挑战，地层、铁磁物质等对电磁探测精度影响较大。因此，未来应重点攻克井下磁场随钻激励与检测、井眼相对位置高精度算法、井眼相对位置精确控制等关键技术难题，研发“测距范围更大、测距精度更高、耐温耐压性能更强、适用井型更多”的随钻磁导向钻井技术体系。
（3）海洋、山区等复杂地区的油气勘探开发对复杂结构井工程不断提出新的更高要求，需要不断突破定向钻井作业极限。未来发展应进一步加强高负载能力钻机、高强度钻具、井下防磨减阻工具及钻井参数精细化控制等大位移钻井关键技术与装备创新研发。
（4）复杂结构井定向钻井技术涉及信息、材料、机电液、人工智能及工程等多学科领域。未来发展应进一步加强多学科交叉研究，不断推进相关理论与技术创新发展。
END
关于本刊
《前瞻科技》是由中国科学技术协会主管，科技导报社主办、出版的科技智库型自然科学综合类学术期刊，于2022年创刊。
办刊宗旨：围绕国家重大战略任务、科技前沿重要领域和关键核心技术，刊载相关研究成果的综述和述评，促进学术交流，推动科技进步，服务我国经济社会高质量发展。
常设栏目有“前瞻”“综述与述评”“聚焦”“论坛”“文化”“书评”等，其中“前瞻”“综述与述评”为固定栏目，其他为非固定栏目。
期刊官网：www.qianzhankeji.cn
